网络:网络接口层

时间:2022-11-10 16:17:21

计算机网络五层协议的体系结构如下所示,每层有其不同的特点功能,可以既简洁又清除地将概念阐述。有时为了方便,也可以把最底下两层称为网络接口层。
网络:网络接口层
接下来我们先了解物理层和数据链路层的一些重要内容!
一,物理层
1.物理层的重要特性
(1)机械特性。指明接口所用接线器的形状和尺寸,引脚数目和排列,固定和锁定装置等。
(2)电气特性。指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。
(3)功能特性。指明某条线上出现的某一电平的电压的范围。
(4)过程特性。指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。
2.数据通信系统模型
源系统:
(1)源点:源点设备产生要传输的数据。
(2)发送器:通常源点生成的数字比特流要通过发送器编码后才能够在传输系统中进行传输。典型的发送器就是调制器。
目的系统:
(1)接收器:接收传输系统传送过来的信号,并把它转换为能够被目的设备处理的信息。典型的接收器就是解调器。
(2)终点:终点设备从接收器获取传送来的数字比特流,然后把信息输出。
3.信道
(1)单工通信。只有一个方向的通信而没有反方向的交互。(无线电广播或有线电广播以及电视广播)
(2)半双工通信。即通信的双方都可以发送信息,但不能双方同时发送。
(3)全双工通信。即通信的双方可以同时发送和接收信息。(传输效率最高)
来自信源的信号常称为基带信号,基带信号往往包含较多的低频成分,须对基带信号进行调制。
(1)基带调制(编码):仅仅对基带信号的波形进行变换,使它能够与信道特性相适应。
(2)带通调制:需要使用载波进行调制,把基带信号的频率范围搬移到较高的频段,并转换为模拟信号,这样就能够更好地在模拟信道中传输。
基本的调制方法:调频,调幅,调相
信道的极限容量
(1)在任何信道中,码元传输的速率是有上限的,传输速率超过此上限就会出现严重的码间串扰的问题,使接收端对码元的判决成为不可能。
(2)香农公式:计算最大信息传送速率C的公式: C=B log2(1+S/N)。公式中:B是信道带宽(赫兹),S是信号功率(瓦),N是噪声功率(瓦)。
(3)常用的信道复用技术有频分复用,时分复用,码分复用和波分复用。
二,数据链路层
1.三个基本问题
(1)封装成帧
在一段数据的前后分别添加首部和尾部,这样就构成了一个帧,接收端在收到物理层上交的比特流之后,就能根据首部和尾部的标记,从收到的比特流中识别帧的开始和结束。
首部和尾部的一个重要作用就是帧定界。为了提高帧的传输速率,应当使帧的数据部分长度尽可能地大于首部和尾部的长度。
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(2)透明传输
由于帧的开始和结束的标记使用专门指明的控制字符(SOH和EOT),当传送的帧是用文本文件组成的帧时,其数据部分显然不会出现像SOH或EOT这样的帧定界控制字符。可见不管从键盘上输入什么字符都可以放在这样的帧中传输过去,因此这样的传输就是透明传输。

字节填充法:为了解决透明传输问题,必须设法使数据中可能出现的控制字符”SOH” 和”EOT”在接收端不被解释为控制字符。具体方法是:发送端的数据链路层在数据中出现”SOH” 和”EOT”的前面插入一个转义字符”ESC”.而在接收端的数据链路层在把数据送往网络层之前删除这个插入的转义字符。
零比特填充:在发送端,先扫描整个信息字段,只要发现有5个连续的1,则立即填入一个0,以此保证信息字段不会出现6个连续的1.接收端在收到一个帧时,先找到标志字段F确定帧边界,接着扫描比特流,发现5个连续1时,删除5个连续1后面的0,还原成原来的信息比特流,而不会引起对帧边界的错误判断。
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(3)差错检测
误码率: 传输错误的比特占所传输比特总数的比率。
实际的通信链路并非理想,它不可能使误码率下降到零,因此为保证数据传输的可靠性,必须采用各种差错检测措施—–循环冗余检验CRC.
2.PPP协议的帧格式
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当协议字段为0x0021时,PPP帧的信息字段就是IP数据报。
信息字段的长度是可变的,不超过1500字节。
尾部中的第一个字段是使用CRC的帧检验序列FCS。
点对点协议PPP是数据链路层使用最多的一种协议,它的特点是:简单;只检测差错,而不是纠正差错;不使用序号也不进行流量控制;可同时支持多种网络层协议。
3.CSMA/CD协议的要点
(1)多点接入:许多计算机以多点接入的方式连接在一根线上。
(2)载波监听:就是检测信道。不管在发送前,还是在发送中,每个站都必须不停地检测信道。发送前检测信道是为了获得发送权。
(3)碰撞检测:”边发送边监听“,即适配器边发送数据边检测信道上的信号电压变化情况,以便判断自己在发送数据时其它站是否也在发送数据。任何一个正在发送数据的站,一旦发现总线上出现碰撞,其适配器就立即停止发送,以免进行无效发送。
4,集线器
传统以太网最初是使用粗同轴电缆,后来演进使用细同轴电缆,最后发展为使用更便宜和更灵活的双绞线,这种以太网采用星型拓扑,在星型的中心增加了一种可靠性非常高的设备,叫做集线器。
集线器的特点:
(1)使用集线器的以太网在逻辑上仍是一个总线网,各站共享逻辑上的总线,使用的还是CSMA/CD协议。
(2)一个集线器有许多接口。
(3)集线器工作在物理层。
(4)集线器采用专门的芯片,进行自适应串音回波抵消。
以上就是物理层和数据链路层的重点摘录,关于网络层的知识可以在这里了解:
[http://blog.csdn.net/zjx624bjh/article/details/79346832]